Оценка эффективности внедрения складской автоматизации

Проблема:




Компания Symbotic разрабатывает и внедряет решения по складской автоматизации, основанные на мобильных роботах. Роботы Symbotic передвигаются по складу в трех измерениях, что является их большим преимуществом, и обрабатывают заказы с большой пропускной способностью. Другое достоинство роботов Symbotic в алгоритмах движения и комплектации паллет, которые позволяют быстро и надежно упаковывать удобные для разгрузки паллеты.


Перед внедрением систем автоматизации складов Symbotic клиентам компании нужно рассчитывать эффекты от реорганизации склада и сравнивать капитальные инвестиции с ожидаемой экономией. Компании требовался инструмент расчетов этих показателей, который подходил бы для индивидуального случая каждого клиента.


Инженеры Symbotic решили использовать имитационные модели AnyLogic для этой цели. Модели позволяют точно оценивать затраты, а их 3D-анимация складских процессов позволяет наглядно представить проект реорганизации. К тому же модели склада в AnyLogic могут быть легко переделаны для имитации других складов с похожей логикой организации.


Решение:




Для случая каждого клиента инженеры Symbotic создавали модели, которые имитировали операции на складских комплексах после планируемой реорганизации. Модели отражали следующие особенности работы складов:

  • Движение материальных потоков между зонами погрузки и выгрузки товара и ячейками.
  • Генерация и назначение входящих и исходящих заказов.
  • Операции рабочих ресурсов – сотрудников, погрузчиков, ячеек для паллетирования.

Все элементы складской системы были смоделированы как независимо действующие агенты. Каждый тип агента имел такие характеристики, как скорость, надежность, время выполнения операций. Для каждой товарной позиции учитывались ее размеры, количество коробок на уровне и количество уровней на паллете. Все входные данные брались из реальной жизни.

Визуализация имитационной модели склада

 

3D-анимация имитационной модели склада


Для создателей моделей было особенно важно учесть взаимодействия между системой автоматизации и сотрудниками склада. Модель воспроизводила получение входящих доставок, пополнение запасов, выполнение заказов в оптимизированном порядке роботами и людьми, а также их комплектация и погрузка. Также учитывалось то, как влияли на работу поломки оборудования, изменения в расписаниях работы сотрудников и обеденные перерывы.


Модели имели визуальную составляющую – склады были анимированы в 3D, а статистика визуализировалась на графиках. Это позволило использовать модели не только для расчетов, но и для презентаций отдела продаж: клиентам всегда хочется видеть проектируемый склад в интерактивной модели.


Результат:




Модели запускались со входными данными из реальной статистики компаний-клиентов. Обычно моделировался шестимесячный период работы склада. Чтобы сравнить работу склада до и после внедрения складских роботов, инженеры Symbotic собирали по результатам работы модели следующую статистику:

  • Пропускная способность системы (количество обработанных коробок за час).
  • Требуемое количество работников и затраты на них.
  • Количество и уровень использования ресурсов, например, погрузочных зон.
  • Время на отгрузку исходящих заказов, включая статистику по пиковым периодам.

Собранная статистика использовалась клиентами, чтобы оценить планировочные решения и обосновать инвестиции в автоматизацию.


AnyLogic позволил компании Symbotic создать модели, элементы которых легко можно было использовать в нескольких аналогичных проектах, что сэкономило усилия инженеров. 3D-анимация позволила использовать модели как мощный инструмент продаж.


Презентация проекта Ларри Свитом из компании Symbotic на конференции AnyLogic 2014:


Другие проекты

  • Крупнейший FMCG-ритейлер выбирает конфигурацию склада
    Один из крупнейших в России ритейлеров в области FMCG производил поставки в несколько сотен торговых точек в разных концах страны через единый распределительный центр площадью более 50 тыс. кв. м. Компания планировала изменить конфигурацию стеллажей и конвейеров на этом комплексе. Чтобы протестировать пропускную способность планируемой конфигурации, а также измерить показатели эффективности работы центра, было решено построить его имитационную модель.
  • Моделирование распределительного склада фармацевтической компании
    Cardinal Health – компания с многомиллиардным оборотом, работающая в сфере дистрибуции и логистики фармацевтических товаров. Каждый день компания сталкивается со множеством логистических задач, типичных для распределительных складов, которые осложняются спецификой фармацевтической сферы. Компания использовала агентное моделирование для различных бизнес-задач, что позволило ей экономить 3 000 000 долларов ежегодно.
  • Моделирование склада для выбора оптимального алгоритма забора товара
    Компания Kuehne+Nagel , являющаяся одним из лидирующих логистических провайдеров в мире, получила от одного из своих клиентов заказ на планирование нового склада, который должен был обслуживать 13 000 заказов или 750 коробок ежедневно. Необходимо было разработать наилучший алгоритм для обработки нескольких заказов одним рабочим.
  • Разработка модели универсального портового склада посредством AnyLogic
    Компания Evans & Peck использовала систему имитационного моделирования AnyLogic для разработки модели портового склада методом дискретно-событийного моделирования с учетом ряда факторов: размер судов, количество причалов, простои и задержки из-за метеоусловий, а также при доставке грузов, контейнеров, подаче транспорта и др.